《SDN协议介绍》课件

协议介绍SDN的基本概念SDN集中控制数据平面和控制平面分离可编程性将网络设备的控制功能从各个设备中将网络的控制平面与数据平面分离，允许网络管理员通过编写应用程序来SDN SDN SDN集中到一个单独的控制器上，实现对网络的使得网络的配置和管理更加灵活控制网络的行为，实现网络的自动化和智能统一管理化的重要性和优势SDN简化网络管理灵活性和可扩展性提供集中化的网络控制，简化了允许快速调整网络配置，以适应SDN SDN网络配置和管理不断变化的业务需求提高网络效率可以优化网络流量，提高带宽利SDN用率，降低延迟的核心构件SDN控制层数据层12集中控制网络流量和资源，管负责转发数据包，并与控制层理网络策略和配置进行交互，遵循控制层的指令进行数据转发应用层3提供各种网络服务和应用，例如网络监控、流量控制、网络安全等控制层控制层是网络的大脑，负责管理和控制整个网络的运行SDN“”集中式控制可编程性控制器集中管理网络设备，简化了网控制器可以通过软件定义网络行为，络配置和管理实现灵活的网络功能控制层功能网络策略的制定和下发网络资源的管理和调度控制层负责根据网络需求制定策控制层管理网络中的资源，例如略，并将其下发到数据层交换机带宽、路由等，并根据需求进行执行调度分配网络状态的监控和维护网络安全策略的实施控制层监控网络运行状态，并根控制层可以实现网络安全策略，据故障信息进行诊断和处理例如访问控制、防火墙等常见控制器介绍OpenDaylight ONOSFloodlight是由基金会领导的开是另一个开源控制器，专注于是一个轻量级开源控制器OpenDaylight LinuxONOS SDNFloodlight SDN源控制器项目，提供丰富的功能和可高性能和可扩展性，适用于大规模网络，易于部署和使用，适合小型网络和实验SDN扩展性环境数据层数据层负责转发数据包，它由网络中的交换机、路由器等设备组成功能特点根据控制器的指令，转发数据包到指数据层设备通常是硬件设备，性能高定的目标设备、效率高数据层功能数据包转发流量控制数据包过滤数据层负责将网络数据包从源主机转发到数据层可以控制网络流量，例如限制带宽数据层可以过滤数据包，例如阻止恶意流目的主机和优先级量和垃圾邮件协议简介OpenFlow定义作用12是一种标准化的南它允许控制器通过发送数据包OpenFlow向接口，用于控制数据平面设流规则来控制数据流的转发路备（交换机）的行为径优势3实现了网络的灵活性和可编程性，支持新的网络功能和服务OpenFlow应用层应用层是架构中最靠近用户的层级，它提供各种应用程序接口，方便开发SDN者开发基于的网络应用SDN网络管理网络安全通过应用层，网络管理员可以应用层可以实现入侵检测、防火墙、SDN方便地管理网络设备和配置网络策略流量控制等安全功能，提升网络安全性应用层功能提供网络服务和应用程序接口，例如支持云计算环境，例如云服务编排、网络管理、安全策略、控制等虚拟网络管理等QoS为各种应用程序提供统一的接口，方便开发和部署应用案例SDN在许多领域都有着广泛的应用，例如SDN数据中心网络•企业网络•运营商网络•物联网•云计算•与传统网络的区别SDN控制与数据分离集中式控制将网络控制平面与数据平面采用集中式控制，简化了网SDN SDN分离，使网络更加灵活可控络管理，提高了效率可编程性支持网络编程，能够快速适应新的业务需求SDN的发展历程SDN早期探索20世纪80年代，研究人员开始探索网络可编程性的概念的出现OpenFlow2008年，斯坦福大学发布OpenFlow协议，为SDN的发展奠定了基础产业应用近年来，SDN技术开始在网络运营商、企业和数据中心等领域得到应用未来展望SDN技术将继续发展和完善，并将在网络虚拟化、网络安全和网络自动化等方面发挥更重要的作用的发展前景SDN智能城市数据中心物联网可优化城市交通，提高效率并减少拥可简化数据中心管理，提高网络性能可连接大量设备，实现物联网应用的SDN SDN SDN堵和可靠性快速部署和管理协议概述OpenFlow是一种基于南向接口的协议，为控制器提供了对网络设备的抽象控制OpenFlow能力它允许控制器通过发送流量规则到网络设备，实现对网络流量的精确控制协议的组成OpenFlow消息流表控制器协议使用消息来进行控制和数流表存储流规则，匹配数据包并执行相应控制器负责管理交换机，创建和更新流表OpenFlow据转发的动作规则消息包括流规则包括控制器功能•Feature Request获取交换机功能信•匹配条件例如源地址、目的地址•网络拓扑发现息•动作例如转发、丢弃•路径规划数据包匹配规则•Packet-In流量控制•流表配置•Flow-Mod交换机的工作原理OpenFlow数据包到达1数据包从网络中到达交换机匹配流表2交换机检查数据包的头部信息，并将其与流表中的规则进行匹配执行操作3根据匹配到的规则，交换机执行相应的操作，例如转发数据包到指定端口更新流表4如果匹配不到任何规则，交换机会向控制器发送数据包，并根据控制器返回的指令更新流表控制器的功能OpenFlow流量控制安全管理负载均衡性能监控根据网络状态和策略，控制数实施访问控制，防火墙策略，将流量分布到多个服务器，提收集网络数据，分析性能瓶颈据包的转发路径检测攻击和入侵高性能和可用性，优化网络资源使用接口OpenFlow控制通道数据通道抽象化控制器和交换机之间通信的桥梁，用交换机处理数据包的通道，不受控制接口抽象了底层硬件细节OpenFlow于发送和接收消息器影响，确保网络的高效运行，使控制器能够轻松地管理网络OpenFlow消息机制OpenFlow消息类型流表管理网络控制协议定义了多种消息类型，包括控制器通过消息向交换机发送流表控制器通过消息机制与交换机通信，实时监测OpenFlow Flow Mod规则，实现灵活的网络配置和管理网络状态，并根据策略做出调整•Hello•Feature Request•Packet-In•FlowMod网络的利弊分析OpenFlow灵活性和可编程性快速部署和创新使网络管理更加灵活，可编程性增强新功能和服务的部署更加快捷，促进网络创新OpenFlow集中控制复杂性网络流量可集中控制，实现精细化的管理引入新的复杂性，需要学习新协议和技术OpenFlow基于的网络配置OpenFlow流量控制1通过协议，网络管理员可以精确控制网络流量的转OpenFlow发规则，实现更灵活的流量管理网络策略2允许定义细粒度的网络访问控制策略，确保网络安OpenFlow全性和性能动态配置3网络管理员可以根据实时情况动态修改网络配置，适应不断变化的网络需求基于的网络监控OpenFlow实时流量监控1实时收集网络流量数据，及时发现网络异常网络性能分析2分析网络性能指标，例如延迟、丢包率等安全事件检测3识别恶意攻击和网络安全威胁基于的负载均衡OpenFlow流量分配1根据策略将流量分配到不同的服务器上负载均衡算法2基于协议，支持多种负载均衡算法OpenFlow动态调整3根据服务器状态动态调整流量分配基于的虚拟化OpenFlow网络资源池化可以实现网络资源的动态分配和管理，从而提高网络OpenFlow资源的利用率虚拟网络隔离可以创建虚拟网络，使不同虚拟机之间相互隔离，提OpenFlow高网络安全性灵活的网络配置可以根据虚拟机的需求，动态调整网络配置，提高网OpenFlow络的灵活性和可扩展性基于的安全防护OpenFlow流量控制1允许根据规则对网络流量进行细粒度控制，阻止恶OpenFlow意流量或攻击入侵检测2通过，可以实时监控网络流量，识别异常行为并进OpenFlow行警报，阻止潜在的攻击访问控制3可以实现基于用户身份、设备类型或其他属性的访OpenFlow问控制，增强网络安全性基于的网络优化OpenFlow带宽优化1延迟优化2路径优化3流量控制4架构中其他协议SDNOpen vSwitchNetConf YANG一种开源的虚拟交换机，支持多种网络协议用于配置网络设备，基于协议，提供一种数据建模语言，用于描述网络设备的配XML，可与控制器协同工作标准化的网络配置接口置数据，方便控制器管理网络设备SDN SDN与云计算的关系SDN资源整合灵活可扩展12能够将云计算的资源整合的可编程性，可以根据云SDNSDN，提高资源利用率，降低成本计算的动态需求，快速调整网络配置，实现灵活扩展安全性3可以提供更安全的云计算环境，通过虚拟网络隔离、访问控制等功SDN能，提升云计算的安全性与大数据的关系SDN数据分析网络优化收集的网络数据可以为大数大数据分析的结果可用于优化网SDN据分析提供宝贵资源，用于了解络性能，例如调整路由、带宽分网络流量模式、用户行为和潜在配和资源管理，以提高效率和可安全威胁靠性自动化管理大数据可以用于自动化的网络管理任务，例如故障检测、流量预测和配置更新，减少人工干预与物联网的关系SDN互补协同安全保障扩展性强提供灵活的网络控制和管理，为物联可用于构建安全可靠的物联网网络，能够轻松扩展物联网网络，以适应不SDNSDNSDN网设备提供高效的连接和数据传输防止攻击和数据泄露断增长的设备数量和数据流量行业应用案例SDN技术在各个领域得到了广泛的应用，例如SDN数据中心网络•电信网络•企业网络•物联网•技术为网络管理和运营带来了革命性的变化，提高了网络效率和灵活性，SDN并推动了网络服务的创新发展。